JPS6195825A - ワイヤ放電加工の加工面の形状制御方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用可能性〕 本発明は、ワイヤ放電加工による加工面の形状制御方法
及びそのための装＃、に関する。

〔従来の技術〕

被加工物をワイヤ放電加工によシ切断すゐ際の加工欠陥
を検出するため忙、ワイヤガイドを結ぶ直線に対するワ
イヤの側よシを、一方のガイドと被加工物との間のこの
偏よりを直接測定することによって測定し、又は、被加
工物に対するワイヤガイドの相対運動に基づいて測定す
ることは、従来から知られている。このワイヤの偏よシ
によって切断誤差を生じ、また仕上げ段階の場合には、
被加工物の加工面のふくらみを生ずる。

しかしこの加工欠陥は、ワイヤガイドの間においてワイ
ヤが直線状になっていても加工面上に現出されることが
ある。この欠陥の７つの原因は、加工域に沿った誘電液
（加工液）の汚染状態の不同であシ、その結果として、
ワイヤと被加工物とあ間の放電火花の距離は、汚染と同
じ方向に変化する。これらの欠陥の結果として加工域内
の何か所かで被加工物上に付着物が形成されることがあ
る。

従来の制御方法によっては、これらの欠陥を恢出するこ
とができないため、火花の状態の適切な変更によってこ
れらの欠陥を除くことはできなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、これらの加工欠陥を検出可能とすることを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
よる制御方法によって達成される。

〔作用〕

この制御方法によれば、いろいろの区画についての放電
回数の分布とこれに対応した目標値の分布との間にはつ
きシした差異が検出された時に、例えば火花放電域に対
する訪電域の噴射を変更するなどの火花の状態の修正を
開始させることが可能となる。より精度を高くするには
、放電時に消賛された加工電流の関数としての成る重味
を計数時に各々の放電に割当ててもよい。

次に、本発明の好ましい実施例を示した図面を参照して
説明する。

〔実施例〕

第１図には、厚みＨの被加工物８の切断の際にワイヤガ
イド２０間に張られた切断ワイヤ１が位置Ａから位置日
まで移動する簡単な場合が図示されている。被加工物８
に対するワイヤｌの相対的な送り運動と、火花の発生時
にワイヤｌに作用する吸引性及び反ばつ性の諸刃とＫよ
って、位置Ｂに到着したワイヤｌＩ（ワイヤｌと同一で
あるが位１１Ｂにある時の状態を示すためダッシュ記号
を付して示す）は、ワイヤガイド２′（ワイヤガイド２
と同一であるがやはシ前記と同様の理由からダッシュ記
号を付して示す）を結ぶ直線の後方に彎曲している。そ
の結果として、この個所と直交する平面内の切断軌跡が
この個所にはつきシした曲線を描けば、加工欠陥が発生
する。

第１図の右半分に示すように、被加工物８の高さＨがｇ
つの区画Ｓ／〜ＳｇＫ区分されているものと想定する。

第１図のこの右側部分において、軸２は、ワイヤガイド
２を結ぶ直線と平行な座標軸を表わし、軸ｙは、加工開
始以来ｇ個の区画Ｓ／〜ｓｒの各々において検出された
放電回数Ｎ１がプロットされる座標軸を表わしている。

今、条件を簡単にするために、加工電流の値−従って被
加工機の侵食量−が全ての放電について同一であシ、各
々の区画Ｓ１　　において除去される被加工役の量がそ
の区［１ｍ１１において生じた放電の回数Ｎ１　　に比
例するものと想定する。各々の放電回数Ｎ１　　と基準
値（簡略化されたこの場合においては、全放電回数の平
均値１とすることができる）との差から、ワイヤ１が真
直であった瞬時点例えばワイヤｌが位置Ａにあった時点
から計数することを条件として、位置Ｂにおいてワイヤ
ｌが占める形状を定めることができる。ワイヤｌによ）
形成されたスリットが一第λ図に示すように一上部では
屡々フレアー状となることを知っているならば、スリッ
トの上部に対応する放電回数Ｎ１　　に（／よシも小さ
な）適当な係数を掛算することによシ、計数開始以来対
応の区画ＳＩ　　においてワイヤ１が経過した加工距離
にほぼ比例する修正された放電回数Ｎｌ’が得られる。

別の方法として、放電回ｆｌｌＮ１でなく、加工欠陥を
検出するために放電回数Ｎｌと比較される基準回数Ｒ１
を調節してもちろん差支えない。

同様に、各回の放電が、火花の状１１に従って相違する
量の電流を消費し、従って、ケースバイケースで変動す
る量の被加工機を侵食させることを勘案したい場合には
、この被加工機の′Ｊｌ（加工電流の目安夕に基づいて
定められる）に相当する成る重みを各回の放電に割当て
、各々の区画Ｓ／〜Ｓ７の放電回数の単なるカウントの
代シにその重み付き値の加算値を用いてもよい。

各々の区０！ＥＬＳ／〜Ｓ７の放電回数の計数又は重み
付き値の加算によって得た数値とこれに対応する一連の
目標値との比較が、少くともいく、つかの実測値とこれ
に対応する目標値との間の大きすぎる差異をもたらした
場合には、警報信号の送出、火花域への誘電物質の投入
量の調節を含みうる成る自動修正過程の開始、切断送り
の減速その他の全ての適宜の処置がそれにより開始され
る。

第１図の場合にワイヤｌの彎曲を明らかにするための前
述した方法は、第２〜ｑ図によって示された幾何学的な
加工欠陥の検出にも同様に適用される。第一〜ｑ図の紙
面（第１図、において、切断面内にある）は、切断面と
直公している。前述したこととの類似として、既知の方
法により第１図の彎曲の欠陥を評価し、いろいろの区画
Ｓ／〜Ｓ７の放電回数に重みを付けるためにこの評価を
利用するならば、第一〜ダ図の欠陥の大きさは、特に正
確に推定することができる。しかしこれは不可欠ではな
い。それは、安定状態においては、ワイヤ１の各々の区
１ｋｌｓ／〜Ｓ７は同じ速度で送られるため、単位時間
当シの放電回数の１つ１つの区画Ｓ／〜Ｓ７についての
変化は、側面への侵食の差、従って、第２〜ｑ図に示し
た切断スリットの幅の大きさの変動に対応しているから
である。

幾何学的な加工欠陥の検出回路を含むワイヤ切断装置の
原理図である第３図を参照して以下に簡単に説明する。

被加工物８は、ワイヤガイド２によって張られ大ワイヤ
１によって切断される。電動機１１．１９は、切断面と
平行な方向の被加工物８の移動を制御し、他の電動機１
８．１４は、ワイヤガイド２．２の相対的な移動、従っ
て、被加工物８に対するワイヤ１の配向を制御する。ワ
イヤ切断装置は、発振器により制御される断続器１６と
直列の電圧源１５を含むノぐルス発生回路を備えている
。

ワイヤ１の長手方向の各々の放電の位置は、奸知の形式
の検出回路２０．２１によって測定される。回路２１は
、ワイヤ１の一本の電流接続線に循環される電流の間の
偏差とこれらの電流の和との比を計算する。この偏差（
１，−１□）は、２本の支線の分路において測定する。

得られた商は、ワイヤ、ｌの各々の区画を表わす値と比
較され、回路ｚ１は、この商の値が支線うちの７つに対
応している場合に直ちに論理信号を送出する。

このようＫして得た信号は、ＡＮＤダート１０に送出さ
れる。既知の形式の判別回路１７は、加工放電が発生す
ると直ちに論理信号を発生させることにより、成る条件
の下に不可避的に発生する短絡のような侵食作用のない
不時の放電による効果を除去する。この不時の放電の特
徴は、電流値は高いのに、普通の火花電圧に対する電圧
降下が非常にわずかな値となることである。そのため、
局在化された発熱は非常に少なく、被加工材の除去は生
じない。そのため判別回路１７は、短絡を認識すること
ができこの場合に論理信号を発生することはない。計数
に対する影＠に重味を付けるために加工放電をその強さ
に従って分類するために必要に応じて判別回路１７をこ
の重味付けに利用することができよう。判別回路ｌ？の
出力信号は、放電が生じたワイヤｌの部分に対応するカ
ウンターに７つの信号を各々の加工放電の除に供給する
ように＾ＮＣＩ”−ト１０を制御する。この記録に必要
なカウンターは、クロック２５によって発生した信号も
受ける計数ユニット２２中に含まれている。ワイヤ１の
いろいろの部分即ち区ｇｉｉＳ／〜Ｓ７内に単位時間に
ついて発生する放電回紗の値は、計数ユニット２２から
データ処理ユニット２３に送出される。データ処理ユニ
ット２８は、単位時間当りの放電回数に対する所定の目
標値を格納していてもよく、計数ユニット２２から受け
る情報に基づいてこれらの目標値を計算してもよい。デ
ータ処理ユニット２Ｂは、有効放１、回数の値とその目
標値との間の偏差が所定レベルを超過しているか否かを
定めるうえに必要な比較も行なう。この比較はワイヤと
被加工物との相対的な移動を特徴付ける信号を勘案する
ことができる。

これらの信号は、電動ｇｅ　１１−１４を制御する数値
制御回路２４によって、データ処理回路２８に送出され
る。数値制御（ロ）路ｚ４は、慣用されるように、を圧
源２７によって送出された基準電圧ＵＲと有効加工電圧
との間の偏差の関数としてワイヤｌのクシ速度を変える
ことによシ放電間隙を制（財）する速度調贅器２６から
の信号をそれ自身受ける。表示装［２９は、データ処理
ユニット２Ｂによって作成された情報を受信してそれを
表示する。

第３図の回路図に特に示した利用形態は、幾何学的な欠
陥の評価に存するのではなく、ワイヤ１のどれか／りの
区画に生ずる瞬時的な加工放電の集積を監視することに
存する。これらの偶発的な現象は、ワイヤ１を弱くして
その破断を惹起させることのある局所的な加熱を生じさ
せる。各々の区°画Ｓ／〜Ｓ７の加工放電の計数値を一
連の対応した超過すべきでない基準値と比較することの
有用さは、被加工物ｌの上面と下面（防電液の同軸噴射
ノズルのすぐ近くの、ワイヤ１が十分に冷却される個所
）の近くの区画に高値を適合させうることに存する。こ
れらのノズルは、第３図には図示してないが、各々のワ
イヤガイド２と被加工物８との間に配設されよう。その
反対に、加工間隙が狭いためノズルジェットが到遅し難
い中間の高さの面付近では、比較的低い基準値を採用す
ることが適切である。言うまでもなく、放電回数の計数
値と超過すべきでない基準値との比較が成る危険な状態
を示した場合には、警報信号、ｇｔ液の噴射葉の増大を
含む適宜の自動修正過程、切断送り速度の減速その他適
宜の処理がそれＫよって開始される。幾何学的欠陥の監
視回路を局所的な発熱の監ネ見回路とを共働させてもも
ちろん差支えない。

計数ユニット２ｚによって供給されるデータを処理する
ためのデータ処理回路の一例が、第６図にグロック線図
により示されている。このデータ処理回？８は、ワイヤ
ｌの全ての区画Ｓ／〜Ｓ７に発生した全放電について得
た平均値を計算する第１計算回路８０と、この平均値と
各々の区＊Ｓ／〜Ｓ７の放電回数値との偏差を計算する
ための第一計算回路８１とを伽えている。第一計算回路
８１の出力信号は、表示装＠ｚ９（時には警報装置）を
制御すると共に、検出された欠陥を減少させたり除去し
たりするように、加工及び噴射のノ々ラメ−ターを変更
する回路８２も制御する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、切断時の送りによるワイヤの偏より及び放電
回紗の計数の原理説明図、第２図は、防電液の最適でな
い液流による切断スリットのフレヤー状の広がシを示す
略断面図、第３，４を図は、火花域内の加工屑の不均等
な集中によって加ニスリットが取シうるコつの別の形状
を示す略断面図、第５図は、切断−加工欠陥検出回路の
原理を示すブロック線図、第６図は計数ユニットからの
データの処理回路を示すグロック線図である。 符号の説明 １−−−・−・ワイヤ、　　ｚ、２・・・・・・ワイヤ
ガイド、Ｓ／〜Ｓ７・・・・・・複数の区画。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２つのワイヤガイドの間を緊張下に走行するワイヤ
   電極による放電加工によって被加工物電極に形成される
   切断面の形状を制御する方法において、ワイヤの作動部
   分に沿って分布された複数の区画のうちどの区画におい
   て加工放電が生じるかを検出することと、所定の時間が
   経過する間にワイヤの各々の区画内に発生した放電の回
   数を計数することと、各々の該回数と対応の目標値との
   間の偏差を定めることとを特徴とする制御方法。 ２）全部の区画中に発生した放電の回数の平均値を計算
   することによって目標値を得ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の制御方法。 ３）火花が存在しない位置において被加工物に対しワイ
   ヤがあった時点から加工放電の回数を計数することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御方法。 ４）放電が発生するワイヤの個所の測定回路を有する特
   許請求の範囲第１項記載の制御方法を実施するための制
   御装置であって、加工放電の検出回路と、該測定回路及
   び検出回路に組合された計数回路と、該計数回路によっ
   て作成された計数値と対応の目標値との間の偏差を表わ
   す信号を作成するために該計数回路に組合された計算回
   路とを有することを特徴とする制御装置。 ５）該計算回路が、各々の区画内に生じた放電の回数の
   平均値を計算する計算ユニットを有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の制御装置。